Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Якушенков Ю.Г. -> "Теория и расчет оптико-электронных приборов" -> 85

Теория и расчет оптико-электронных приборов - Якушенков Ю.Г.

Якушенков Ю.Г. Теория и расчет оптико-электронных приборов — М.: Логос, 1999. — 480 c.
ISBN 5-88439-035-1
Скачать (прямая ссылка): teoriyairaschetelektronnihpriborov1999.djvu
Предыдущая << 1 .. 79 80 81 82 83 84 < 85 > 86 87 88 89 90 91 .. 188 >> Следующая


Часто модуляция, сдвигая полосу пропускания электронного тракта ОЭП в область высоких частот, способствует повышению его помехозащищенности по отношению к внутренним шумам (шумам приемника, усилителя и т.п.).

Общей теории модуляции посвящены специальные разделы электротехнических и радиотехнических курсов. Ниже, после изложения Вростейших общих положений этой теории, будут рассмотрены особенности модуляции, применяемой в ОЭП.

Очень распространена в ОЭП амплитудная модуляция — процесс Управления амплитудой потока излучения. Часто этот процесс сводится к созданию последовательности импульсов потока, форма которых зависит от геометрических соотношений между площадью се-ЧбНйя пучка и параметрами модулятора. Отношение периода следования импульсов к их длительности называется скважностью N.

235 Ю.Г. Якушенков. Теория и расчет оптико-электронных приборов

Для большинства сигналов можно провести спектральное разложение модулированного потока в ряд Фурье. Многие часто используемые на практике последовательности импульсов описываются хорошо известными и приведенными в справочниках разложениями. В §2.1 даны некоторые примеры представления сигналов с помощью преобразования Фурье. Так, последовательность прямоугольных импульсов частоты со с коэффициентом заполнения у (величина, обратная скважности, т.е. у = 1/N) и амплитудой Ф0 разлагается в ряд:

Ф(*) = у Ф0 + 2Ф 0 ^sm7tny cos (mat).

Такая последовательность практически имеет место при периодическом открывании и перекрытии (обтюрации) потока, когда размер сечения пучка в плоскости модулятора гораздо меньше его прозрачной части.

При у = 0,5 и п = 1 два первых члена разложения сигнала в ряд Фурье имеют вид

ф(')=%+-ф0со8М-

2 к

Рассмотрим в общем виде случай (рис. 9.1) когда сигнал — переносчик полезной информации, являющийся функцией времени S (t), которой соответствует спектр S (ja), модулирует периодическую последовательность импульсов потока, описываемую как (см. § 2.1)

Ф(') = ХФ»№Ф(ПМ]-

Здесь Фп — комплексная амплитуда п-й гармоники потока; <ин — частота первой гармоники (несущей) Ф (?), определяемая частотой прерывания потока модулятором несущей частоты.

%

ф„(0і Jfti

шшу ш

4 б)

Рис. 9.1. Двукратная амплитудная модуляция: - сигнал несущей частоты; б — двукратно-модулированный сигнал

236 t Глава 9. Модуляция и демодуляция в оптико-электронных приборах

Амплитудная модуляция в данном случае осуществляется перемножением S (t)w.<b(t).

Сигнал на выходе модулятора, реализующего закон изменения s(t),

фм(*н(')ф(')- (9.1)

Спектр периодического сигнала Ф (t) в соответствии с (2.6) может быть представлен в виде

QO

Ф(/У) = 2Я?Ф„-S(V-ZWOh).

л=-°о

Применяя к (9.1) теорему о спектре произведения и учитывая фильтрующее свойство 8-функции, получим

Ф«И = ?]ф(ю-v)^(;v)dv= f> nS[j{<s>-nau)].

—00 л=—оо

Таким образом, спектр Фм(/а>) модулированного сигнала (рис. 9.2) является суммой спектра сигнала S(ja) до его модуляции, умноженного на коэффициент Ф0 — амплитуду постоянной составляющей (нулевой гармоники) Ф (?), и п полос того же спектра S(je>), взятых со сдвигом по частоте на величины пюн и умноженных на коэффициенты Ф п. Важно отметить, что если в спектре S(Ja) имелась низкочастотная составляющая (п — 0), то она сохраняется и в спектре модулированного сигнала Фм0'ш).

Kr/w/

PtIsfJfu^UI

Ф, IS(Jcj)I

<f>, JsCjfu-WtiiJI

VlISCj (w-2<4H)]I

-jujm

2<Um

Рис. 9.2. Спектр сигнала при амплитудной модуляции

Следует отметить, что полезная информация, содержащаяся в сигнале s(t), на частоте несущей или кратных ей гармоник не переносится.

Нужно помнить, что при определенных соотношениях между спектрами S(ja) и Ф(Jv) полосы спектра модулированного сигнала Фм0о>) могут перекрываться, а это во многих случаях нежелательно, так как затем (после фильтрации) из-за такого явления трудно восстановить исходный информативный сигнал s(t).

237 Ю.Г. Якушенков. Теория и расчет оптико-электронных приборов

Удобное для анализа и наглядное представление «двустороннего» спектра, состоящего из положительных и «отрицательных» частот, можно привести к тригонометрической форме путем сложения соответственных положительных и отрицательных составляющих. Иначе говоря, п-й гармонике реального колебания соответствуют два слагаемых (± тин).

Для периодических сигналов, описывающих процесс модуляции потока излучения или электрического сигнала во многих ОЭП, спектр Фм (/со) дискретен. Рассмотрим часто встречающийся на практике пример.

Предположим, что с помощью модулятора высокой (несущей) частоты <ин создается периодический сигнал в виде униполярной последовательности синусоидальных импульсов с амплитудой

Ф(*) = (Ф0/2)со8(«н*-?й), (9.3)

где v|/H — начальная фаза.

Если имеет место амплитудная модуляция, т.е. амплитуда импульсов меняется в соответствии с передаваемой информацией по закону s(t) и мгновенное ее значение равно

Фо/Я+ДФв^),

где ДФ — постоянная, то вместо (9.1) без учета постоянной начальной фазы можно записать
Предыдущая << 1 .. 79 80 81 82 83 84 < 85 > 86 87 88 89 90 91 .. 188 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed